(57)【要約】  【課題】  レーザ溶接に起因するベースプレートや板金部材の変形を抑えて光学素子の位置（姿勢）変化を防止し、走査用のレーザビームを高精度に結像させることのできるレーザ走査光学装置の製造方法を得る。  【解決手段】  レーザダイオード１を保持する板金部材１０の水平面部１０ａとベースプレート１５とを溶接する際、板金部材の水平面部１０ａとベースプレート１５との間にスペーサ１２を介在させて隙間１１を設け、該隙間１１を設けた領域にて少なくとも１箇所をレーザ溶接、好ましくはＹＡＧレーザ溶接する。隙間１１を設けるには、板金部材１０の水平面部１０ａの板厚を部分的に薄くすること、水平面部の裏面に突出部を設けることでもよく、あるいは、板金部材１０を保持治具によって保持してもよい。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を保持する板金部材と該板金部材を固定するためのベースプレートとを溶接する際、前記板金部材と前記ベースプレートとの間に隙間を設け、該隙間を設けた領域にて少なくとも１箇所をレーザ溶接することを特徴とするレーザ走査光学装置の製造方法。
【請求項２】
前記板金部材と前記ベースプレートとの間にスペーサを介在させて前記隙間を形成することを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査光学装置の製造方法。
【請求項３】
前記板金部材の板厚を部分的に薄くすることにより前記隙間を形成することを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査光学装置の製造方法。
【請求項４】
前記板金部材に突出部を設けることにより前記隙間を形成することを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査光学装置の製造方法。
【請求項５】
前記板金部材を保持治具によって保持することにより前記隙間を形成することを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査光学装置の製造方法。
【請求項６】
前記レーザ溶接はＹＡＧレーザ溶接であることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載のレーザ走査光学装置の製造方法。
【請求項７】
前記板金部材に保持される光学素子は、レーザダイオード、コリメータレンズ又はシリンドリカルレンズの少なくともいずれか一つであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６に記載のレーザ走査光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ走査光学装置の製造方法、特に、感光体上に画像を形成するために変調されたレーザビームを放射するレーザ走査光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式による複写機やプリンタなどの画像形成装置においては、感光体上に静電潜像を形成するために、変調されたレーザビームを放射するレーザ走査光学装置が組み込まれている。
【０００３】
この種のレーザ走査光学装置において、レーザダイオードの取付けに関して、図８に示すように、レーザダイオード１を取り付けた板金部材１０は、その水平面部１０ａをベースプレート１５上に密着させた状態でレーザ溶接（符号ａは溶接箇所及び溶接方向を示す）されていた。
【０００４】
一方、コリメータレンズの取付けに関しては、特許文献１に記載の如く、コリメータレンズを保持する鏡胴の外周面と該鏡胴を保持するＶ字溝を有する基台の平面とをレーザ溶接にて固定していた。
【０００５】
しかし、図８に示したレーザ溶接方式では、ベースプレート１５が溶接箇所ａにて凹形状に変形して、光軸ＰがＰ’に変動してしまい、ビームの結像性能が安定しないという問題点を有していた。
【０００６】
即ち、溶接時の熱エネルギーがベースプレート１５に直接的に伝達するため、図９に示すように、ベースプレート１５に逆円錐形状の溶融部分が生じ、該溶融部分が冷えて固まる際に厚さ方向の硬化収縮に差が生じてベースプレート１５が変形する。この変形が板金部材１０の垂直面部１０ｂの傾きにつながるのである。なお、図９においては、金属の溶融部分を黒く塗りつぶして模式的に示している。
【特許文献１】特開２００１−１１１１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、レーザ溶接に起因するベースプレートや板金部材の変形を抑えて光学素子の位置（姿勢）変化を防止し、走査用のレーザビームを高精度に結像させることのできるレーザ走査光学装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するため、本発明に係るレーザ走査光学装置の製造方法は、光学素子を保持する板金部材と該板金部材を固定するためのベースプレートとを溶接する際、前記板金部材と前記ベースプレートとの間に隙間を設け、該隙間を設けた領域にて少なくとも１箇所をレーザ溶接することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るレーザ走査光学装置の製造方法にあっては、板金部材とベースプレートとの間に隙間が設けられているため、レーザ溶接時の熱エネルギーが直接的にベースプレートに伝達されることがなく、あるいは、伝達されることが少なく、ベースプレートの表面が硬化収縮によって変形するほど逆円錐形状に溶融することはなく、ひいては板金部材の変形が防止される。これにて、板金部材に保持されている光学素子の位置（姿勢）が変動することがなく、レーザビームを高精度に結像させることが可能になる。
【００１０】
本発明に係るレーザ走査光学装置の製造方法において、板金部材とベースプレートとの間に隙間を形成する方法として、スペーサを介在させる、板金部材の板厚を部分的に薄くする、板金部材に突出部を設けるなどの手法を採用することができる。また、板金部材を保持治具によって保持することにより隙間を形成してもよい。
【００１１】
レーザ溶接には、ＹＡＧレーザ溶接あるいは炭酸ガスレーザ溶接などを用いることができる。ＹＡＧレーザ溶接は低パワーでレーザを集光させて効率よく溶接できる点で好ましい。
【００１２】
また板金部材に保持される光学素子は、例えば、レーザダイオード、コリメータレンズ又はシリンドリカルレンズ、あるいは、コリメータレンズとシリンドリカルレンズの複合レンズである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係るレーザ走査光学装置の製造方法の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１４】
（第１実施例、図１及び図２参照）
図１は、第１実施例として製造されたレーザ走査光学装置の要部、即ち、光源としてのレーザダイオード１を取り付けた板金部材１０をベースプレート１５上にレーザ溶接にて固定した光源ユニットを示す。
【００１５】
なお、レーザ走査光学装置としては、レーザダイオード１以外に、コリメータレンズやシリンドリカルレンズ、偏向器、結像機能やｆθ機能を有する走査レンズや走査ミラーなどを備えているが、それらの構成や作用は周知であって、その説明は省略する。
【００１６】
板金部材１０及びベースプレート１５は、共に、レーザ溶接が可能な厚さ０．５〜３ｍｍ程度のステンレス材を素材としている。板金部材１０は、互いに直交する水平面部１０ａと垂直面部１０ｂとからなり、レーザダイオード１は垂直面部１０ｂにその光軸Ｐが水平面部１０ａと平行になるように取り付けられている。
【００１７】
板金部材１０の水平面部１０ａとベースプレート１５との間には小さな隙間１１が設けられている。この隙間１１は、本第１実施例においては、二つの矩形状のスペーサ１２を水平面部１０ａとベースプレート１５との間に介在させることにより形成されている。
【００１８】
そして、ＹＡＧレーザを用いてレーザビームを、隙間１１を設けた領域に板金部材１０側から照射することにより、板金部材１０とベースプレート１５とをレーザ溶接する。符号ａは溶接箇所を示し、本第１実施例では隙間１１を設けた領域の中央部分で１箇所溶接している。なお、隙間１１を設けた領域内であれば、ほぼ均等な位置に複数箇所の溶接を行ってもよい。
【００１９】
レーザビームの照射による熱エネルギーによって、図２に模式的に示すように、板金部材１０が部分的に円柱状に溶融する。この溶融金属が隙間１１に侵入し、板金部材１０とベースプレート１５とが接合される。隙間１１の存在によって、溶接時の熱エネルギーがベースプレート１５に直接伝達されることはなく、あるいは、伝達されることが少なく、ベースプレート１５の表面が硬化収縮によって変形するほど逆円錐形状に溶融することはない。従って、板金部材１０の変形が防止される。
【００２０】
このように、ベースプレート１５の変形が抑制されると共に板金部材１０の変形も防止され、板金部材１０に保持されているレーザダイオード１の芯出し方向及びフォーカス方向に狂いが生じることがなく、該レーザダイオード１から放射されるレーザビームを高精度に結像させることができる。
【００２１】
ところで、レーザ溶接にはＹＡＧレーザ溶接あるいは炭酸ガスレーザ溶接などを用いることができる。ＹＡＧレーザ溶接は低パワーでレーザを集光させて効率よく溶接を行うことができる点で好ましい。
【００２２】
板金部材１０及びベースプレート１５として厚さ１ｍｍのステンレス材を用い、隙間１１を０．１ｍｍに設定し、ＹＡＧ溶接エネルギーを４０Ｊに設定して溶接実験を行ったところ、ベースプレート１５及び板金部材１０に変形を生じることなく溶接されていることが確認された。
【００２３】
（第２実施例、図３参照）
本第２実施例は、板金部材１０とベースプレート１５との間に隙間１１を設けるために、矩形状の開口部１３ａを有するスペーサ１３を介在させる。そして、開口部１３ａによって隙間１１が設けられた領域に、例えば、符号ａで示すように３箇所のレーザ溶接を行う。勿論、レーザ溶接は１箇所でも２箇所でもよい。
【００２４】
本第２実施例における作用効果は前記第１実施例と同様であり、隙間１１を設ける構成以外の他の構成も第１実施例と同様であり、図３には図１と同じ部材、部分に同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００２５】
（第３実施例、図４参照）
本第３実施例は、板金部材１０とベースプレート１５との間に隙間１１を設けるために、円形状の開口部１４ａを有する円板状のスペーサ１４を介在させる。そして、開口部１４ａによって隙間１１が設けられた領域に、例えば、符号ａで示すように１箇所のレーザ溶接を行う。勿論、レーザ溶接は複数箇所であってもよい。
【００２６】
本第３実施例における作用効果は前記第１実施例と同様であり、隙間１１を設ける構成以外の他の構成も第１実施例と同様であり、図４には図１と同じ部材、部分に同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００２７】
（第４実施例、図５参照）
本第４実施例は、板金部材１０とベースプレート１５との間に隙間１１を設けるために、板金部材１０の水平面部１０ａの裏面に円形状の凹所１０ｃを形成してその板厚を部分的に薄くする。凹所１０ｃはパンチングなどによって形成することができる。そして、凹所１０ｃによって隙間１１が設けられた領域に、例えば、符号ａで示すように１箇所のレーザ溶接を行う。勿論、レーザ溶接は複数箇所であってもよい。
【００２８】
本第４実施例における作用効果は前記第１実施例と同様であり、隙間１１を設ける構成以外の他の構成は第１実施例と同様であり、図５には図１と同じ部材、部分に同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００２９】
（第５実施例、図６参照）
本第５実施例は、板金部材１０とベースプレート１５との間に隙間１１を設けるために、レーザ溶接時に板金部材１０の水平面部１０ａを保持治具２０によって保持する。垂直面部１０ｂを保持してもよい。そして、保持治具２０によって隙間１１が設けられた領域に、符号ａで示すように１箇所ないし複数箇所のレーザ溶接を行う。溶接後、保持治具２０による板金部材１０の保持は解除される。
【００３０】
本第５実施例における作用効果は前記第１実施例と同様であり、隙間１１を設ける構成以外の他の構成は第１実施例と同様であり、図６には図１と同じ部材、部分に同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００３１】
（第６実施例、図７参照）
本第６実施例は、板金部材１０とベースプレート１５との間に隙間１１を設けるために、板金部材１０の水平面部１０ａの裏面に三つの突出部１０ｄを同心円上にかつ等間隔に形成する。そして、突出部１０ｄによって隙間１１が設けられた領域に、例えば、符号ａで示すように１箇所のレーザ溶接を行う。勿論、レーザ溶接は複数箇所であってもよい。
【００３２】
本第６実施例における作用効果は前記第１実施例と同様であり、隙間１１を設ける構成以外の他の構成は第１実施例と同様であり、図７には図１と同じ部材、部分に同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００３３】
（他の実施例）
なお、本発明に係るレーザ走査光学装置の製造方法は前記各実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施例によって製造されたレーザ走査光学装置の要部を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図２】本発明における溶接状態を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施例によって製造されたレーザ走査光学装置の要部を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】本発明の第３実施例によって製造されたレーザ走査光学装置の要部を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図５】本発明の第４実施例によって製造されたレーザ走査光学装置の要部を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図６】本発明の第５実施例によって製造されたレーザ走査光学装置の要部を示す断面図である。
【図７】本発明の第６実施例によって製造されたレーザ走査光学装置の要部を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図８】従来のレーザ走査光学装置の要部を示す断面図である。
【図９】従来の溶接状体を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…レーザダイオード
１０…板金部材
１０ｃ…凹所
１０ｄ…突出部
１１…隙間
１２，１３，１４…スペーサ
１５…ベースプレート
２０…保持治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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